Жизнь на Земле. Естественная история - Дэвид Эттенборо

Простое устройство, скромное существование. Но у этих существ родственные связи в самых изысканных сферах. Их древнейшие предки — родня иглокожих. Но гораздо интереснее, что от их, так сказать, кузенов пошли первые в мире позвоночные. Конечно, в современной взрослой асцидии трудно усмотреть признаки такого родства, однако в личинке они заметны. Личинка асцидии похожа на крохотного головастика. Ее шаровидная передняя часть содержит трубку-полость и зачаток кишки. А для перемещения в воде ей служит подвижный хвостик с жестким тяжем внутри, доходящим до середины тела. Этот тяж представляет собой некий намек на спинной хребет. Но личинка владеет им очень недолго. По прошествии нескольких дней она приклеивается носом к камню, теряет хвост и начинает вести сидяче-прикрепленный образ жизни.

Личинка асцидии — не единственный представитель фильтрующих, которые обладают этим многообещающим стерженьком в спине. Такой же есть и у чуть более крупного студенистого существа — ланцетника. Это создание, имеющее форму узкого листка сантиметров шести длиной, живет, полузарывшись в песчаное дно моря. Передний его конец, торчащий наружу, снабжен венчиком из щупалец, расположенных вокруг отверстия, через которое он всасывает воду. Тело у него тоже устроено примитивно. Какое бы то ни было подобие головы отсутствует, есть только небольшое светочувствительное пятно; нет сердца — только несколько пульсирующих артерий; нет ни плавников, ни конечностей, есть лишь небольшое расширение на заднем конце наподобие оперения стрелы. И однако же в этом примитивном организме можно усмотреть первые намеки на будущую рыбу. К гибкому стержню, который тянется во всю длину его спины, прикреплены поперечные полосы мышц. Животное ритмично сокращает их, и по бокам его пробегают волны, они отталкивают воду назад, а ланцетник продвигается вперед. Он плавает.

Заметим, что для установления родства строение личинки так же важно, как и строение взрослой особи. А часто даже важнее, потому что в своем индивидуальном развитии животные склонны повторять основные эволюционные стадии, пройденные их предками. Личинки термитов оказываются похожими на самых примитивных насекомых, щетинохвосток; личинки мечехвоста имеют выраженное членистое строение и демонстрируют близость с трилобитами, которую трудно проследить у взрослых особей. Свободно плавающие личинки моллюсков очень похожи на сегментированных кольчатых червей и представляют как бы связующее звено между этими группами. Так что у нас есть все основания считать сходство между ланцетниками и личинками асцидии доказательством их родства. Но кто из них предок, а кто потомок? То ли развитие шло от древней асцидии к более подвижному ланцетнику — сначала были личинки, которые освободились от сидяче-прикрепленного образа жизни, а потом они начали и размножаться в своей личиночной стадии. То ли, наоборот, форма ланцетника является первоначальной, а сидяче-прикрепленные виды развились из нее — приклеились носами к камням, утратили мышцы и ведут самый непритязательный образ жизни, какой только может им предоставить морская стихия.

Много лет считалось, что справедливо первое предположение. Но сегодня сравнительное изучение всей группы асцидий, очень обширной и разнообразной, дает основание считать верной вторую теорию. А совсем недавно подтверждение ей было найдено среди окаменелостей в Канадских Скалистых горах, в глинистых сланцах Берджесса, этой знаменитой палеонтологической сокровищнице. Там, среди трилобитов, плеченогих, многощетинковых червей в топких отложениях, образовавшихся ita дне моря, существовавшего 550 млн. лет назад, когда пловцов, вооруженных плавниками и костяком, еще не было и в помине, обнаружен отпечаток существа, совершенно подобного современному ланцетнику!

Следующий этап в истории позвоночных иллюстрирует личинка другого животного. В реках Европы и Америки обитает существо, похожее на ланцетника, только покрупнее, до 20 см в длину. Оно тоже зарывается в донный ил и кормится, фильтруя воду. Нет у него ни челюстей, ни глаз, ни плавников, помимо небольшой оборки вокруг хвоста. Это животное много лет считалось взрослым, имело свое название — пескоройка (аммоцета) и классифицировалось как очевидный родич ланцетника. И вдруг обнаружили, что это всего-навсего личинки всем хорошо известного животного. Они в конце концов вылезают из своих ямок, обзаводятся глазами и узким колышащимся плавником вдоль всей спины, вырастают с угря величиной и оказываются… миногами.

На первый взгляд миногу вполне можно ошибочно принять за настоящую рыбу. У нее есть своего рода спинной хребет в виде длинного гибкого тяжа, однако нет челюстей. Голова миноги представляет собой большой плоский диск, в центре которого находится язык, усеянный острыми шипами. Есть у нее два маленьких глаза, а между ними — единственная ноздря, ведущая в слепую полость, и по обеим сторонам шеи — ряды жаберных щелей. Передним плоским концом минога присасывается к боку рыбы и, зазубренным языком сдирая мясо, поедает рыбу заживо. Миноги и их полностью морские сородичи — миксины и сегодня встречаются достаточно часто. Иногда в реках Америки их разводится столько, что это уже напоминает стихийное бедствие. Они так и кишат в воде, пожирая не только дохлую или больную рыбу, но и нападая на вполне здоровую. Внешность у миноги — маленькие глазки, жесткая присоска рта, змеевидное туловище — довольно отталкивающая, на взгляд человека. Но по справедливости это существо заслуживает внимания и даже уважения, так как его предки были некогда самыми передовыми и совершенными обитателями морей. Их остатки найдены в породах, насчитывающих 450 млн. лет, то есть почти таких же древних, как глинистые сланцы Берд-жесса. Новые находки представляют собой всего лишь фрагменты отдельных чешуек, но они вполне поддаются определению, так как полностью совпадают с более поздними отпечатками, где в распоряжении палеонтологов — целые скелеты.

Эти бесчелюстные рыбообразные (или панцирные „рыбы") были, как правило, совсем мелкими, с большого пескаря, и при этом несли на себе тяжелую броню. У некоторых форм все туловище вместе с головой было заключено в панцирь из костяных пластин. Спереди, как у современной миноги, были два глаза и одна ноздря посредине. А сзади из панциря торчал мускулистый хвост, отороченный плавником. Ударяя хвостом, они могли передвигаться в воде, но тяжелая бронированная голова, должно быть, тянула книзу и заставляла их держаться у самого дна. Правда, у двух-трех видов в плечевой области имелась простая кожная складка, но большинство этих животных еще не обзавелись плавниками и вынуждены были двигаться и маневрировать с помощью одного только хвоста. По-настоящему плавать, не касаясь дна, они вначале совсем не умели — толща воды оставалась в распоряжении медуз и других беспозвоночных. Рыбообразные, лишенные челюстей, были не способны охотиться на моллюсков, имеющих раковины. Им оставалось шарить носом по морскому дну, всасывать круглым ртом песок и органические остатки и, отцедив съедобные частицы, выбрасывать остальное через щели, расположенные по обеим сторонам горла.

Но, как бы то ни было, маленькие первичные рыбообразные выжили, умножились в числе и достигли внушительного разнообразия форм. Тяжелый панцирь у них на теле, быть может, возник в результате отложения солей, поступающих в организм с пищей. При этом он, однако, послужил им необходимой защитой, ведь в те времена в морях владычествовали гигантские хищники — двухметровые ракоскорпионы с массивными челюстями, и они питались именно мелкой живностью со дна морского.

Благодаря мощным костным покровам головы у некоторых видов панцирных «рыб» мы получили возможность детально изучать их строение. Делая серию тонких срезов окаменелого черепа, ученые получают рисунок полостей, в которых проходили нервы и кровеносные сосуды. Этим способом было обнаружено, что у некоторых рыбообразных был мозг, совершенно такой же, как у современных миног. Еще у них был орган равновесия, состоявший из двух изогнутых трубочек, расположенных под прямым углом одна к другой по вертикальной оси. По перемещению жидкости внутри трубок с чувствительной внутренней поверхностью панцирная «рыба» определяла свое положение в воде. Почти такое же устройство имеется и у современных миног.

Потом некоторые из этих существ обрели внушительные размеры — свыше полуметра. Многие были вполне подвижны, покрытые гибким чешуйчатым панцирем, и, вероятно, могли всплывать высоко над дном моря. Но по-настоящему умелых пловцов среди них все-таки не было. Одинокий срединный плавник вдоль спины или внизу под брюхом препятствовал вращению вокруг своей оси и придавал рыбообразным некоторую устойчивость, но раздвоенного хвостового плавника у них еще не было.

Так продолжалось добрую сотню миллионов лет. В течение этого необозримого времени в морях возникли кораллы и стали строить рифы, а членистые животные создали новые формы, которым предстояло вскоре выйти из моря и установить форпост на суше. Существенные изменения произошли и у рыбообразных. Стенку щелей, которые имелись у них с обеих сторон на шее и служили фильтрами для выбрасываемой воды, пронизала сеть тонких кровеносных сосудов, так что они смогли выполнять и функции жабр. Со временем мягкую мышечную перемычку между щелями укрепили костные распорки, и первая пара этих костей понемногу, медленно-медленно, за тысячелетия, вытянулась и изогнулась вперед. Вокруг кости образовались мышцы, теперь передние концы этих выступов получили возможность двигаться вверх-вниз. Так образовались челюсти. Покрывавшие их костные чешуйки постепенно выросли, заострились и стали зубами. Отныне морским тварям, имеющим спинной хребет, больше не нужно было скромно держаться у дна, процеживая песок и воду. Теперь они могли кусать. На брюшной стороне у них с двух сторон образовались кожные складки, с помощью которых они могли управлять своим движением в воде. Складки в конце концов превратились в плавники, и эти существа научились по-настоящему плавать. Так впервые позвоночные-хищники в морях стали искусными пловцами.